实现和测试开关硬件的途径

下面是将测试电缆链接到测试系统连接器的步骤：

断开测试系统的电源。

取下连接器的保护盖并保管好，以备将来使用。

连接测试电缆，并用一个扭矩扳手紧固到指定的扭矩。

RF/微波连接器清洁

为防止性能下降，RF和微波连接器必须免受外部物质的污染。可以利用一个4～10倍的放大镜视检连接器。用罐装气（由于标准工业压缩机提供的空气中含有潮气和油脂，所以建议用罐装气）吹掉连接器上的外部污染。用蘸有异丙醇的无绒小棉签擦除残留的污染物。

光缆和连接器

与铜缆相比，光缆具有多种优势，包括抗干扰性、低衰减和更高的带宽。

光缆包括一个纤芯，纤芯外部为包层，保存外部为一个保护层。亦可使用塑料芯和包层，但是由于具有较大的衰减，所以不会用于通信领域。

玻璃纤维芯有两种基本的类型：多模光纤，用于10 km以下的距离；单模光纤，用于更长的距离。多模光纤（MMF）的纤芯直径通常为50～62.5 μm；单模光纤（SMF）的纤芯直径一般为8～10 μm。电缆的尺寸通常用纤芯尺寸后加包层直径表示。单模光纤通常采用9/125规格，多模光纤通常采用62.5/125规格。

根据光缆类型（玻璃或塑料）、连接重复性和抗震性的不同，光连接器的种类也是各种各样。单模和多模光缆常用的一种连接器为FC连接器。这种连接器有一个定位销和一个螺纹插座。成对FC连接器的典型插入损耗为0.25～0.5 dB。

二．屏蔽和接地

为防止静电干扰预期信号，可能有必要采用静电屏蔽。尤其对于高阻抗电路、高频电路，以及混合信号应用中（高压信号可能会不经意被耦合至低电平信号，例如100Ω或更低），屏蔽非常重要。

高阻电路的切换应用包括小电流、高电阻和高阻抗电压应用。对高阻的最好解释是干扰会引起明显误差的阻抗水平。若开关、互连电缆和测试夹具没有合适的屏蔽，所产生的杂散信号（偏移）将威胁到被测信号。

利用连接到电路中一个低阻点的导体，将信号通路包裹起来，即实现了静电屏蔽，该低阻点最好是测量设备的LO输入端子。如果在电路中没有测量设备，那么则应该将屏蔽连接到源的LO输出端子。

为确保合适的屏蔽，请选择带有屏蔽连接器的开关卡，例如同轴或同轴三柱连接器。带有同轴或同轴三柱连接器的开关卡本身都是屏蔽的，并且通常会提供良好的通道间隔离。采用螺栓端子或连接头的开关卡不是屏蔽很好，因此一般不用于切换高阻电路。

此外，应该使用屏蔽电缆，例如同轴或同轴三芯，连接高阻装置或信号源和开关卡。高阻设备和信号源也必须是屏蔽的。所需的屏蔽程度将取决于环境中的干扰情况。马达、螺线管和其它装置可产生高压瞬态，需要更好的屏蔽。

在使用高频（> 1MHz）测试信号时，为了维持特征阻抗，并防止信号损耗，以及与邻近电路发生不必要的耦合（或串扰），避免影响测量准确度，也有必要使用屏蔽电缆。请使用合适阻抗的同轴电缆，并完全屏蔽测试夹具，以防大信号的漏泄。所有的屏蔽都应该连接到相应的接地层。关于RF和微波切换的更多信息，请参阅第5.6部分。

如果切换系统中会混合出现小电流、高电压和高频信号，屏蔽则非常关键。对于大多数开关卡，相邻通道间都具有小的电容。某个通道上出现的电压很容易耦合到相邻通道，并且会引起明显的误差。使高电压通道远离敏感的小电流通道，并使用良好屏蔽的开关，可将这种误差降至最低。

承载高测试电压的导体也应该采用屏蔽，以防止与邻近的低电平电路发生干扰。所以最常用的往往是同轴电缆。

从实质上讲，接地就是连接到大地（地电势）。该连接的主要目的是确保设备操作人员的安全。信号回路往往被认为是地，并且被作为"Common"（共用）或"LO"（低）端。实际上它可能连接也可能未连接到底。　

屏蔽通常是"接地"的，也就是说，它们被连接到一个接地点。如果信号源或测量装置的回路侧被连接到相同点，干扰将最小。如果屏蔽和测量仪器之间存在一个交流电势差，则可能有电容性电流通过测量电路，增大干扰。

一般而言，在测量系统中应该只有一个点被连接到接地，以避免形成接地回路。

三．硬件验证和排障

在将开关、仪器和测试夹具连接到一起后，就必须验证系统的性能。这一过程通常分两步完成：首先通过前面板手动进行，然后作为计算机控制的一个系统进行验证。所采用的验证程序取决于被切换信号和测量类型。以下提供了测量电阻、电压和电流的例子。

电阻测量

验证系统的第一步需要将一个已知阻值的电阻器置于测试夹具中。测试电阻网络的系统就是一个例子。个体电阻器阻值应该相似，但无需严格相同，以确保恰当地连接到了每个元件。例如，如果标称阻值全部为10 kΩ，那么相应的测试装置应该在通道1上为10.1 kΩ，通道2上为10.2 kΩ等。按照这种方式，如果某个通道连接不正确，则马上会发现。

如果被测电阻值的范围很宽，则必须采用接近上限和下限限值的电阻器进行测试。如果系统采用双端连接至设备，测量接近下限的电阻时，误差就会特别大，说明需要采用4端连接。这将需要两倍的开关，但是将会从测量值中消除开关和测量线电阻。

在上限处，若测量值低于预期值，则说明测试夹具、接线或开关卡中存在太大的漏泄电阻，必须采取相应的措施将该误差降低到可接受的程度。措施包括清洁测试夹具和增加电气保护。

尤其是对于高阻测量，应该验证系统的稳定时间，使其足以提供所期望的准确度。

电压测量

对于电压测量，首先验证每个电压源都被连接到了正确的通道。确认通道连接正确的最直接方式是在每个通道上连接已知的电压。例如，对通道1施加1 V的电压，向通道2施加2 V的电压等。

为确定电压偏移不会对低电压（<1 mV）测量造成太大的误差，首先利用一个直接连接到伏特计的稳压源测量一系列的读数。然后通过开关系统的相应通道再读取一系列的测量值。比较两组测试值的标准偏差。利用一根干净的铜线作为短路，代替电压信号，即可对太大的电压偏移进行补偿。对于每个被短路的通道，读取至少10个电压读数，然后将其进行平均。保存平均值，并利用该值修正该通道上的测量读数。为保证修正的有效性，开关系统的环境温度必须保持相对恒定（上下几摄氏度范围之内）。

如果以上程序太过麻烦，则可以采用以下的方法：短路某一个通道，然后利用该通道的偏移值来修正开关卡上所有通道的测量值。

如果源阻抗非常高（1 MΩ或更高），如果系统存在明显的漏泄，则会发生严重的误差。为了确定是否发生了这种情况，可以首先通过该通道测量一个较低阻抗的电压源。然后则可以向低阻源串联一个和未知电压源相当的阻抗，并重复测量。将结果进行比较。如果差异较大，则请检查可能的原因，例如电缆漏泄或开关隔离电阻。保护有助于减小测量误差。在源电阻很高时，则有必要增大稳定时间延迟。

电流测量

对于电流测量验证，首先确保每一未知通路从测试夹具到安培表是完整的。如果使用C型开关（SPDT）的开关卡，则可以连接一个欧姆表代替每一通道上的未知源。验证通道未被选中时该通路的电阻非常小，典型值小于1 Ω.

下一步是每次向一个通道连接一个未知的电流源，并验证输出位于总体系统准确度限值范围之内。

对于小电流测量，开关卡、电缆和测试夹具会引起明显的偏移电流。为了检查每一通道的偏移电流，请断开未知源，盖住输入，然后每次激励一个通道，并利用连接到输出的安培表测量偏移电流。如果偏移电流太高，则有必要清洁通路上的开关和连接器。如果偏移电流是适当稳定的，则可以从随后的测量值中减去该值，从而进行补偿。

此外，对于小电流切换，请在每次继电器触动之后预留足够的稳定时间，确保结果的准确性。

最终的系统验证

在完整地手动检查完系统之后，请验证计算机控制下的性能。这样能够暴露出软件中的可能误差，例如不正确的开关闭合或设备地址错误，以及定时问题、串扰太大等。

作为一项终程测试，通过系统测量大量的产品，然后手动重新测量不合格的部件，以及一小部分合格的部件来验证系统性能。

到此，即可认为系统是可以投入服务的。应该定期利用已知良好的装置测试系统，确保系统没有因为漂移而超出技术指标。